CN88201272U

CN88201272U - 钢丝绳无损探伤仪

Info

Publication number: CN88201272U
Application number: CN 88201272
Authority: CN
Inventors: 蒋旭华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1988-02-09
Publication date: 1988-11-30

Abstract

钢丝绳无损探伤仪，由信号源、螺管型差动式传感器、带通线性直流放大器、模/数转换器、单片微机、计数显示及控制行机构组成。可对钢丝绳质量裂痕进行无损动态检测，使用单片微机进行自动控制操作。

Description

本实用新型涉及钢丝绳探伤仪，特别是钢丝绳无损电磁探伤仪。

以往的钢丝绳检测只凭肉眼判断，如在历史沿袭过来的以弯曲十次造成折断为标准，容易因漏检造成质量事故。

本实用新型的目的在于，提供一种新颖实用的钢丝绳无损探伤仪，可对钢丝绳质量缺陷进行动态检测。

本实用新型进一步的目的在于，提供一种由单片微型计算机控制的，具有螺管型差动式电感传感器的钢丝绳无损探伤仪。

为此目的，本实用新型根据变磁阻系统理论中螺管型差动式电感变压器原理制成探伤仪的传感器，并用单片微机控制进行动态检测。

本实用新型是通过如下技术解决方案来实现上述目的：设计一种钢丝绳无损探伤仪，包括信号源、电磁传感器、带通线性直流放大器模／数转换器计数显示器、单片微型计算机，控制执行机构。传感器为电感差动式，由一个螺管型初级线圈和两个螺管型次级线圈组成，次级线圈匝数相等，相位相反。

以下将结合附图详细说明本实用新型提出的技术解决方案。

图1是根据本实用新型的钢丝绳无损探伤仪的整机方框图；

图2是根据本实用新型的探伤仪的传感器电路原理图；

图3是传感器结构剖面图；

图4是信号源、传感器，带通线性直流放大器的电路图；

图5是模数传换、单片微型计算机、显示的电路图；

图6是控制机构的电路图；

图7是整机电源的电路图。

参看图1，探伤仪由信号源，电磁传感器，带通线性直流放大器模／数转换器，单片微机、显示电路、控制执行机构和电源等八部分组成。其中，信号源输出端与传感器初级线圈连接，并将振荡信号送至传感器的初级线圈。传感器次级线圈与带通线性直流放大器输入端相接，因被测钢丝绳的裂痕而在传感器次级线圈中产生的差模信号被送至带通线性直流放大器，把差模信号转为直流电位，送至模／数转换器。由模／数转换器把直流模拟信号转化为数字信号送至单片微机处理，单片微机根据工作程序，对伤残部位计数，显示数字，用来触发控制执行机构，从而进行告警、对准裂痕部位着色，根据现场要求延迟停车。

参看图2和图3，电磁传感器的差动线圈系统由一个初级线圈1和两个次级线圈2，3组成。初级线圈1和次级线圈2、3均为螺管型并设置在线圈骨架4上，两个次级线圈2、3的匝数相等，相位相反。初级线圈1设置在两个次级线圈2、3之间，其中一个次级线圈2设置在骨架4的一个活动部件5上，通过调整次级线圈2的轴向位置，可以确定最佳差动平衡点。在线圈骨架4的两端均设有合金模蕊6，被测钢丝绳8穿过线圈骨架4和模蕊6，并由合金模蕊对钢丝绳起限位并保护传感器不被磨损作用。用环氧树脂将传感器封装在屏蔽盒7内，屏蔽盒7应妥善接地，防止电源火花干扰。

在探测过程中，钢丝绳穿过传感器的螺管型差动线圈。在初级线圈的输入信号的作用下，当钢丝绳无伤痕时，传感器次级线圈处于平衡状态，感应电位为零，U₂－U₃＝0；当钢丝绳有伤痕时（包括热处理裂痕，机械拉伤裂痕、电接头等）传感器次级线圈的平衡被破坏，感应电位不为零，U₂－U₃≠0有差模信号输出。此差模信号通过带通线性放大器放大鉴别，去掉干扰杂波，转换成为直流电位信号，再通过模／数转换器把直流电位信号转换成数字信号并送至单片微机进行处理。根据现场工作要求，确定工作程序，单片微机根据预定的工作指令，对信号取样、平衡调整，记忆零点、控制、计数，并对获得的信号分五个档次，确定质量标准。将处理后的信号触发控制执行机构，完成告警、着色、延迟停车。

图4——图7构成探伤仪整机电路。参看图4，其中由BG₁、BG₂、C₁、C₂、W₂、R₂、R₃构成振荡器，W₁可调整振荡频率。R₁、R₄、R₅为振荡器偏置电路，确定最佳工作点。振荡器信号经C₄、R₆送至功率放大器的基极，为了减小失真功率放大器工作在甲类，放大器的功率信号经C₆、R₉送至传感器初级线圈1，传感器次级两个线圈2、3圈数相等方向相反，初级线圈1在螺管中间部位，次级线圈2、3在两边与初级线圈1对称。次级线圈2、3的输出端与选频直流放大器输入端相接。

线性集成运算放大器IC_1－1至IC_1－4及L₁、C₆等元器件组成直流带通线性放大器。W₂用来调整平衡状态输入零电平，调整W₃使D₅对地电压为零伏；W₄用来调整最大不平衡状态时的最高输出电压。L₁、C₆构成选频网络、工作在信号源振荡信号频率上。当伤残裂痕钢丝绳通过传感器时，两个次级线圈2、3感应信号电位不等，经IC_1－1至IC_1－4等元器件组成的带通线性放大器，把信号转换成规定的直流电位输出，该直流电位信号反应在D₅两端，并送至模／数转换器。

图5中蕊片IC₁₀、IC₁₁、IC₉、IC₈、IC₁₃、IC₁₂及IC₃至IC₇组成可进行模／数转换、计数显示、完成工作程序的单片微型计算机，用MCS－51系列中8031 CPU的存贮器组织，ROM、EPROM等及相关的操作指令。完成整机信号处理，并对被探检信号计数显示。IC₁₀、W₅、W₆、C₁₅、R₃₁为模／数转换器，D₅两端直流信号电位送至IC₁₀的输入端，W₅、W₆分别调整模／数转换器的基准电位。IC₁₆、IC₉、IC₁₇及所属元件构成单片微机的微处理器、存贮器。IC₁₂、IC₃至IC₇为计数显示器驱动、译码电路。单片机根据工作程序要求工作，并分五个质量等级送到控制执行机构。

图6中集成电路IC₁₂及所属元件组成单稳控制器、分别对告警、着色、延迟停车进行控制，IC₁₃、D₇、D₈、R₃₉等所属元件组成音频告警器，查到伤痕部位的同时发出音频信号。IC₁₄、BG₄、BG₅所属元器件构成延迟控制停车电路，延迟时间由R及C₃₀确定。IC₁₅、BG₇等所属元器件构成着色控制电路。

图7为整机电源。

主要器件、集成电路蕊片：

BG₁、BG₂型号为3DG6

BG₄、BG₅、BG₆、BG₇型号为3DG₁₂

IC_1－1至IC_1－4型号为ML324

IC₃、IC₄、IC₁₂型号为：74LS247

IC₅至IC₆型号为74LS77

IC₈型号为：74LS373

IC₉型号为：2716

IC₁₀型号为：0804

IC₁₁型号为：32

IC₁₆型号为：8031

IC₁₂、IC₁₄、IC₁₅型号为：NE556

IC₁₃型号为：TDA2030A

IC₁₇型号为：W7812C

IC₁₈型号为：W7912C

IC₁₉型号为：W7805C

本实用新型优点突出、适用于钢丝绳自动化，连续化生产中动态、无损、准确检测，可靠性高。单片微机现场控制、操作简便。

Claims

1、钢丝绳无损探伤仪，其特征在于包括信号源、电磁传感器、带通线性直流放大器，模/数转换器、单片微型计算机、计数显示、控制执行机构；传感器为电感差动式，由一个螺管型初级线圈和两个螺管型次级线圈组成，次级线圈匝数相等，相位相反。

2、根据权利要求1的探伤仪，其特征在于传感器初级线圈设置在两个次级线圈之间。

3、根据权利要求1或2的探伤仪，其特征在于其中一个次级线圈可轴向调整，以便确定最佳差动平衡点。